中铁七局武汉公司 湖北武汉 430000
摘要：国民经济日益发展，科技也随之不断的进步促使了我国交通能力不断地完善与健全，桥梁是交通网中不可或缺的重要部分，在今后也必定将会成为交通发展中的重中之重。为了满足人们日益增长的需求，高铁得到了飞速的发展，随之而来的便是很多棘手的问题。比如：如何跨越峡谷，大的河流以及如何跨越且不影响运输任务繁忙的既有线路。这些棘手问题在常规的桥梁施工法中无法完成的情况下，转体施工技术诞生了。由于施工中面对的环境地貌越来越严峻，随之技术也需要与时共进。基于此，本文主要对大跨度曲线连续梁转体桥线形控制施工技术进行分析探讨。
关键词：大跨度曲线；连续梁；转体桥；线形控制；施工技术
1、工程概况
汉西联络线铁路项目汉西特大桥29#～32#墩设计为一联（36.4＋64＋36.4）m预应力混凝土连续槽形刚构，位于R=580m的曲线上，纵向坡度-4.0‰，该连续梁依次跨越武康铁路上下行、京广上行线以及京广货车下行线4条铁路线，该连续梁与既有武康铁路线路夹角为81°，与既有京广铁路线路夹角为71°。该预应力混凝土连续槽型刚构梁位于小半径曲线上，主跨为64m的大跨度，并采用转体法施工，转体总重量W=45000kN，转体段长度62m，30#墩转角81°，31#墩转角71°。梁体采用C55混凝土，三向预应力体系。梁部采用先支架现浇，后转体施工，中跨合龙段采用吊架法现浇施工。
2、线形控制分析计算
由于受多种因素的影响，桥梁在施工过程中易产生一定的形变，易导致梁体实际位置（立面标高、平面位置）与预期状态有偏差，危及桥梁合拢，或者使梁体线型不符合正常使用要求。因此，为了使偏差在允许范围之内，必须严格控制线形，保证成桥线形满足设计标准。对于曲线桥而言，受曲率的影响，桥身易产生弯曲扭转耦合效应，应该对挠度和扭转角同时加以控制，由于施工各阶段的变形和内力十分复杂，必须在施工过程中有效控制，才能避免偏差的累积而确保完工之后结构的受力状态及梁的线形严格满足设计目标而不影响结构的可靠性。因此，采取必要的措施对预应力混凝土曲线连续梁桥的实际施工过程进行控制及跟踪分析是非常必要的。汉西特大桥（36.4＋64＋36.4）m预应力混凝土连续槽形刚构的主梁采用分段支架现浇的施工方式，每个梁体分段都要经过搭架、立模、浇筑养护以及张拉预应力的过程。由于预应力损失、混凝土收缩徐变、温度变化等原因，结构内力和变形在梁段的施工过程中不断变化。为了严格控制与分析汉西特大桥（36.4＋64＋36.4）m预应力混凝土连续槽形刚构的整个施工过程，需要对主梁施工的每一阶段进行跟踪模拟计算和现场监测。
2.1预拱度计算
刚构采用墩梁式支架现浇施工，一次落架，因此立模标高的确定对该桥尤为重要，若有偏差，后续施工很难进行调整。必须科学合理的设置施工抛高值。
其计算公式如下：
2.2支架预压的高程监控
测量采用精密水准仪，测量人员用专用表格对每次测量数据进行详细记载，根据现场采集的数据及时进行计算、分析、处理、修正，得出系统变形值。按预压所得的系统弹性变形值进行支架标高调整。
每加载完一级，利用精密水准仪进行高程测量，测量完毕后，记录测量数值，及时进行分析，确定支架的变形量，指导下一步的加载施工。
观测同一部位采用同一基准点，由同一人读数。加载过程中随时检查基准点是否发生沉降。
预压荷载加载完毕后，应根据监测数据计算分析基础沉降量和支架弹性变形量和非弹性变形量，评价支架安全性和确定立模标高，形成支架预压报告。
立模标高的确定，首先要确定梁底墩梁支架变形量，本工程中，墩梁支架地基采用深基础，支架搭设完毕后，按照规范要求，按梁体施工荷载的1.1倍进行预压，支架弹性变形量约1.6cm，考虑长期沉降等因素按照2cm进行计算，通过midas有限元软件计算得梁体挠度变化值，计算得到各节点预拱度值。
3、施工阶段现场监测分析
3.1测点布置
施工过程中竖向位移监测测点应布置在当前施工梁段和已施工完成梁段。此外，施工前后每个梁段应设置5个横向底模标高控制点，以确保梁体的线形。在实际实施过程中，立模时应根据施工梁段前沿断面的尺寸推算至模板上，为施工监测应提供的立模真正标高，当梁段施工完成时应将测点转移到了梁的顶面上。
3.2测试内容
监测应随着梁段施工循环一直进行，每个施工周期测试内容包括：
①立模时以及混凝土浇注前测量底模立模标高；
②浇注混凝土后测该梁段底模和梁顶预埋钢筋头标高，梁段浇注混凝土后高程测点应从梁底移至梁顶（梁顶标高不含露出的钢筋头高度）；
③测量所有已完成浇筑梁段的梁顶预埋钢筋头标高，由此跟踪梁顶标高和梁体位移变化情况；
3.3现场监测结果分析
施工要精准控制梁体线形，首先必须准确的预测梁段立模标高，同时监测所有标高随各个梁段施工时的变化，通过对反馈的监测信息的计算、判断和总结，预测更为准确的后续施工梁段的立模标高。在具体监控工作中，以梁段前端顶面边缘点作为主梁标高控制测点，其编号与梁段施工编号保持一致，桥面上设置三个测点，分别位于梁顶的东侧边缘、横向中点以及西侧边缘。此外，各梁段施工前后应对梁的底模标高进行测量复核，以保证梁的线形。
3.4理论计算与实际监测结果的对比分析
为了反映整个施工过程中连续梁标高的变化情况以及施工监控效果，下面将给出部分施工阶段主梁标高实测值与理论值的差异曲线（标高差异为实测值与理论值的差值，取实测值大为正），连续梁的整体线形整体上都处于精确的控制之中。连续梁各种实际参数与设计参数之间差异的存在、支架变形、温度变化等其它影响因素的存在以及其随机特点导致施工过程中主梁标高的实测值与理论值有一定的偏差，但偏差值总体上较小，偏差的绝对值控制在6mm以内，偏差的最大差异为9mm；偏差整体在1mm～3mm范围内波动，这说明施工控制的结果以及参数量值都是可靠有效的，由施工和测量等因素引起的随机误差，不影响整个主梁的线形。从施工过程中主梁各测点实测值的总趋势始终与理论值相一致可以看出，整个施工过程对线形的监控是十分可靠和有效的。
4、总结
从连续梁悬臂-转体-合拢的整个施工过程及全部施工完成后对结构线形的理论计算、现场监测及其对比结果可以看出，汉西特大桥（36.4＋64＋36.4）m连续槽形刚构主梁线形在施工过程中始终处于精密、可靠的控制之中，主梁各测点实测值的总趋势始终与理论值相一致。此外，施工监控过程中，主梁没有出现裂缝，满足了桥梁设计的要求。
参考文献：
[1]杨斌.小转盘墩顶转体施工技术研究[J].城市建设理论研究，2015，07：607-608.
[2]张雷.张文学.桥梁平转施工不平衡称重方案研究[J].四川建筑，2013，01：145-146.
论文作者: 肖晨刚
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第28期
论文发表时间:2018/12/26
标签：标高论文; 线形论文; 支架论文; 预应力论文; 过程中论文; 混凝土论文; 偏差论文; 《建筑模拟》2018年第28期论文;